2019-2020年九年級物理全冊 第十八章 電功率《第3節(jié) 測量小燈泡的電功率》教案 （新版）新人教版.doc

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2019-2020年九年級物理全冊 第十八章 電功率第3節(jié) 測量小燈泡的電功率教案 （新版）新人教版課標(biāo)要求 從“課程內(nèi)容”的要求看，本專題涉及如下條目：1結(jié)合實(shí)例理解電功和電功率。知道用電器的額定功率和實(shí)際功率。課標(biāo)附錄：20測量小燈泡的電功率。課標(biāo)解讀 本條目涉及課程標(biāo)準(zhǔn)中一級主題“能量”中“電磁能”的內(nèi)容?！澳芰俊笔钦n程標(biāo)準(zhǔn)中科學(xué)內(nèi)容的三大主題之一。本節(jié)課課程內(nèi)容涉及主要技能性和體驗(yàn)性兩個(gè)維度目標(biāo)。具體說明如下：“結(jié)合實(shí)例理解電功和電功率?！薄袄斫狻睂儆谡J(rèn)知性目標(biāo)行為動(dòng)詞，該條目處于“理解”水平。其中對電功的理解不作為本節(jié)要求。對于電功率的“理解”主要是在初步學(xué)習(xí)“第2節(jié) 電功率”基礎(chǔ)上，通過實(shí)驗(yàn)探究，具體測量小燈泡不同電壓下的實(shí)際功率，進(jìn)一步加深對電功率概念的深刻理解。體會(huì)不同電壓下，用電器的功率一般是不同的?！爸烙秒娖鞯念~定功率和實(shí)際功率?！薄爸馈睂儆谡J(rèn)知性目標(biāo)行為動(dòng)詞，該條目處于“了解”水平。本節(jié)是在已經(jīng)初步學(xué)習(xí)電功率的基礎(chǔ)上，通過具體表現(xiàn)在：一是通過觀察對小燈泡不同電壓下實(shí)際發(fā)光亮度的不同，了解小燈泡不同電壓的實(shí)際工作狀態(tài)；二是通過對小燈泡不同電壓下實(shí)際電功率的測量，體會(huì)和理解不同電壓下小燈泡實(shí)際功率與額定功率的實(shí)際差異?！罢n標(biāo)附錄 20測量小燈泡的電功率”?！皽y量”是技能性目標(biāo)行為動(dòng)詞，該條目屬于“獨(dú)立操作”水平。本探究活動(dòng)中的測量，是學(xué)生在學(xué)生已經(jīng)初步掌握串聯(lián)電路、電流中電流、電壓特點(diǎn)，初步運(yùn)用電流表、電壓表測量工具實(shí)際探究電路中電流與電壓、電阻關(guān)系的基礎(chǔ)上，進(jìn)行用電器電功率測量的一項(xiàng)提高性學(xué)習(xí)。本探究活動(dòng)是通過伏安法測量小燈泡不同電壓下的電功率，加深學(xué)生對實(shí)際功率與額定功率的理解，而且可以通過實(shí)驗(yàn)測量進(jìn)一步鞏固、強(qiáng)化對電流表、電壓表以及滑動(dòng)變阻器的使用與操作方法。教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生在探究活動(dòng)前，能夠?qū)σ獪y量的不同電壓下小燈泡的實(shí)際功率進(jìn)行一個(gè)初步假設(shè)，預(yù)設(shè)在不同電壓下，小燈泡的實(shí)際功率可能與額定功率大小關(guān)系，小燈泡的額定功率是否會(huì)發(fā)生變化。會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究目標(biāo)設(shè)計(jì)和規(guī)劃合理的實(shí)驗(yàn)探究方案，設(shè)計(jì)符合探究需要的電路圖。在具體的實(shí)驗(yàn)操作中，學(xué)生能夠規(guī)范而準(zhǔn)確的控制小燈泡在不同電壓的工作狀態(tài)，能夠保證小燈泡實(shí)際電壓為額定電壓的五分之四下工作，小燈泡實(shí)際電壓等于額定電壓下工作，小燈泡工作實(shí)際電壓為額定電壓12倍下工作。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)探究過程中，學(xué)生知道根據(jù)測量小燈泡實(shí)際的需要，合理選擇測量工具電流表、電壓表的量程，能根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究的任務(wù)，具體設(shè)計(jì)符合探究要求的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格，并能夠依據(jù)實(shí)驗(yàn)探究中所記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行初步的數(shù)據(jù)處理和分析判斷，初步得出不同電壓下小燈泡的實(shí)際功率隨電壓變化的關(guān)系。在完成本次實(shí)驗(yàn)探究操作和數(shù)據(jù)記錄后，指導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)際功率與額定功率的不同，考慮本探究實(shí)驗(yàn)中，是否有必要將三次不同電壓下測量的小燈泡實(shí)際功率進(jìn)行三次平均值。如果實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間寬裕，教師還可以指導(dǎo)學(xué)生利用三次實(shí)驗(yàn)探究中所記錄的小燈泡的電壓值、電流值，通過歐姆定律計(jì)算所對應(yīng)的電阻值，對三次不同電壓下的小燈泡的電阻值大小進(jìn)行比較，看看是否發(fā)現(xiàn)電阻值的大小發(fā)生變化，從而進(jìn)一步理解不同電壓下用電器因?yàn)殡娏鳠嵝?yīng)，導(dǎo)致小燈泡的電阻值隨電壓的增加，流過小燈泡的電流的增大，導(dǎo)致自身電阻發(fā)生變化，逐步變大。重難點(diǎn)突破 江蘇南京市秦淮區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校丁玉祥一、教學(xué)內(nèi)容分析測量小燈泡的電功率是在學(xué)習(xí)了“伏安法測量電阻”之后的又一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)對學(xué)生熟悉和掌握電流表、電流表、滑動(dòng)變阻器的使用方法有鞏固作用，由于該實(shí)驗(yàn)綜合性比較高，對學(xué)生而言，具有一定的難度。學(xué)生通過學(xué)習(xí)電功率后，初步掌握了“伏安法測電功率”的基本方法，重點(diǎn)是讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作與探究中進(jìn)一步掌握“伏安法測量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)方法與步驟。從本節(jié)教材內(nèi)容編排看，教材在一開始部分，就明確了測量三種情況下的小燈泡電功率，讓學(xué)生首先能夠明確本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)任務(wù)；同時(shí)教材對實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行了分步提示，引導(dǎo)學(xué)生在操作每步驟前，能夠先考慮相關(guān)問題，有助于學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中積極思維。在本節(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)束，教材安排了測量亮度與小燈泡相當(dāng)?shù)陌l(fā)光二極管的電功率，通過比較不同用電器消耗的實(shí)際功率，巧妙滲透了節(jié)能意識的教育。二、重點(diǎn)難點(diǎn)突破1學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定實(shí)驗(yàn)原理突破建議：本探究活動(dòng)的目的是測量小燈泡的額定功率和實(shí)際功率，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生了解設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的具體方法與步驟，培養(yǎng)學(xué)生開放性思維能力。做好本探究活動(dòng)前提，就是根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定實(shí)驗(yàn)原理。讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定實(shí)驗(yàn)原理，并進(jìn)一步確定待測物理量，是本探究性活動(dòng)的關(guān)鍵。在探究性實(shí)驗(yàn)中，待測物理量是根據(jù)實(shí)驗(yàn)所依據(jù)的原理或公式來判定的。本實(shí)驗(yàn)要求測量小燈泡的電功率，因此，本實(shí)驗(yàn)的原理是根據(jù)電功率公式P=UI，而待測物理量應(yīng)是燈泡兩端的電壓U和通過電燈泡的電流I，然后再計(jì)算出電功率的具體數(shù)值。2如何根據(jù)待測物理量設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)突破建議：根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，學(xué)生應(yīng)該能確定實(shí)驗(yàn)探究的待測物理量。而確定待測物理量后，則明確了測量物理量所必需的實(shí)驗(yàn)儀器。本探究活動(dòng)要測量燈泡的兩端電壓和通過燈泡的電流，當(dāng)然需要選擇電壓表和電流表。由于電壓表必須并聯(lián)在電燈泡的兩端，而電流表只能跟燈泡串聯(lián)，為了保護(hù)電路和便于調(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓值，因此需要串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器。這樣就形成伏安法測量燈泡電功率的基本實(shí)驗(yàn)電路。但是電路中電流表卻存在內(nèi)接和外接兩種解法。如下圖：從實(shí)際操作看，學(xué)生根據(jù)待測量，會(huì)設(shè)計(jì)出以上兩種電路。教材中給出了實(shí)驗(yàn)電路的虛線框，要求學(xué)生自主設(shè)計(jì)。那么為降低探究難度和節(jié)省探究的時(shí)間，一般教師可以讓學(xué)生采取兩種電路進(jìn)行探究。在探究活動(dòng)結(jié)束后，教師可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)測量誤差分析，指導(dǎo)學(xué)生分析為什么本實(shí)驗(yàn)探究一般選擇電流表外接法，進(jìn)而幫助學(xué)生認(rèn)識到：待測燈泡的電阻與電壓表的電阻相比，在燈泡電阻電壓表電阻時(shí)，電壓表測量燈泡的電壓值更準(zhǔn)確，所以采用電流表外接的方法連接電路，這樣實(shí)驗(yàn)測量誤差小些。由于實(shí)驗(yàn)中，要多次調(diào)節(jié)燈泡兩端的實(shí)際電壓，使其電壓分別等于、低于、高于燈泡的額定電壓，所以電路中還要連接滑動(dòng)變阻器，又因?yàn)閷?shí)驗(yàn)電路中選擇額定電壓為25V、或38V的燈泡，所以要兩節(jié)干電池。為了保證實(shí)驗(yàn)中不燒壞小燈泡，在連接電路過程中，電路中的開關(guān)要始終處于斷開狀態(tài)，同時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于變阻器的阻值最大端。3規(guī)范設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄表格根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理以及實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑴y量小燈泡的電功率至少進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn)。分別探究小燈泡在等于、高于、低于額定電壓下的電功率。根據(jù)探究的需要，需要測量燈泡的兩端實(shí)際電壓、通過燈泡的實(shí)際電流，進(jìn)而計(jì)算燈泡不同電壓下的實(shí)際功率，并比較低于、高于額定電壓下的實(shí)際功率與額定功率的差異，體會(huì)用電器正常工作與不正常工作對用電器的影響。從實(shí)驗(yàn)操作的簡便性和可控性角度，本實(shí)驗(yàn)中低于、高于額定電壓的控制，一般電壓數(shù)值有具體的控制，低于額定電壓的數(shù)據(jù)值一般是低于額定電壓的五分之一，高于額定電壓的數(shù)值一般高于特定電壓的五分之一。燈泡電壓數(shù)值的控制主要是通過移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置來實(shí)現(xiàn)。因此，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，設(shè)計(jì)一個(gè)規(guī)范、間接的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表，有利于實(shí)驗(yàn)探究結(jié)論的分析和判斷。具體實(shí)驗(yàn)探究數(shù)據(jù)的記錄表格如下：實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓U/V電流I/A燈泡電功率P/W燈泡發(fā)光情況第1次實(shí)驗(yàn)第2次實(shí)驗(yàn)第3次實(shí)驗(yàn)測量小燈泡的電功率教學(xué)設(shè)計(jì) 一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能目標(biāo)1會(huì)測算小燈泡的實(shí)際功率和額定功率，進(jìn)一步練習(xí)使用電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器。2通過實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)小燈泡的電功率隨它的兩端電壓的變化而變化的規(guī)律，知道用電器不同電壓下工作實(shí)際功率的變化特點(diǎn)。（二）過程與方法3能夠根據(jù)測量小燈泡的電功率的原理，設(shè)計(jì)符合測量需要的實(shí)驗(yàn)方案。會(huì)根據(jù)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用比較的方法，分析和判斷實(shí)際功率與額定功率的區(qū)別。（三）情感、態(tài)度及價(jià)值觀目標(biāo)4通過實(shí)驗(yàn)，初步認(rèn)識用電器正常工作與不正常工作對用電器的影響，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)使用用電器的安全意識。二、教學(xué)重難點(diǎn)本節(jié)是在學(xué)習(xí)“伏安法測電阻”之后的又一個(gè)綜合性電學(xué)實(shí)驗(yàn)，也是在學(xué)習(xí)“第二節(jié) 電功率”后，已初步理解電功率的基礎(chǔ)上，利用電功率計(jì)算的原理，通過實(shí)驗(yàn)定量測量，觀察小燈泡工作狀態(tài)變化，分析比較小燈泡實(shí)際電功率與額定電功率的區(qū)別，進(jìn)一步加深學(xué)生對用電器實(shí)際功率與額定功率的理解。本節(jié)課的重點(diǎn)：會(huì)利用電功率計(jì)算公式作為實(shí)驗(yàn)原理，用伏安法測量小燈泡不同電壓下的實(shí)際功率與額定功率的方法和步驟，區(qū)分額定功率和實(shí)際功率。本節(jié)課的難點(diǎn)：學(xué)生能夠根據(jù)測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)原理，設(shè)計(jì)出符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡膶?shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)步驟，并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。三、教學(xué)策略本節(jié)課，主要是根據(jù)P=UI，明確實(shí)驗(yàn)中需要測量的物理量是用電器的電流和電壓，根據(jù)需要測量的物理量，設(shè)計(jì)出符合要求的實(shí)驗(yàn)電路圖，再根據(jù)電路圖選擇符合需要的實(shí)驗(yàn)器材與儀器，再根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行小燈泡實(shí)際功率的測量。實(shí)驗(yàn)探究過程中，應(yīng)突出實(shí)驗(yàn)探究過程及實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)思考的問題，并通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與推理，進(jìn)一步加深學(xué)生對實(shí)際功率的理解，知道實(shí)際功率與額定功率的區(qū)別，使學(xué)生了解電流、電流是如何影響用電器的實(shí)際功率的。因此，本節(jié)課設(shè)計(jì)主要分三個(gè)流程：流程一是引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理制定和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，知道根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案如何選擇符合實(shí)驗(yàn)需要的實(shí)驗(yàn)器材。流程二是根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與證據(jù)收集。具體包括實(shí)驗(yàn)步驟確定，實(shí)驗(yàn)中小燈泡工作狀態(tài)的觀察以及實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)的記錄。流程三是交流與合作，對小燈泡三次不同電壓下測量的實(shí)際功率進(jìn)行比較，討論為什么不求電功率的平均值？本次實(shí)驗(yàn)與“伏安法測小燈泡電阻”進(jìn)行比較，有哪些異同點(diǎn)。四、教學(xué)準(zhǔn)備分組實(shí)驗(yàn)：學(xué)生電源（或干電池3節(jié)），25V（或38V）小燈泡1只，發(fā)光亮度與小燈泡正常發(fā)光相當(dāng)?shù)亩O管1個(gè)，開關(guān)1只，電流表1個(gè)，電壓表1個(gè)，滑動(dòng)變阻器1個(gè)，導(dǎo)線若干。五、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課（5分鐘）出示課前學(xué)情診斷評價(jià)試題。1電功率是描述 的物理量，計(jì)算電功率的公式有 和 。2到目前所學(xué)的電學(xué)知識為止，我們學(xué)了哪些物理量？哪些可以直接測量？哪些不能？3畫出伏安法測小燈泡電阻的電路圖。實(shí)驗(yàn)原理是： 。教師及時(shí)公布診斷評價(jià)試題答案，了解學(xué)生錯(cuò)誤情況，并指導(dǎo)學(xué)生自主矯正?？焖匍喿x自主答題對照答案自主糾錯(cuò)。診斷學(xué)生在新課學(xué)習(xí)前，是否具備或已經(jīng)掌握與新課學(xué)習(xí)所必要的和密切相關(guān)物理知識，為新課學(xué)習(xí)做好前提性診斷和及時(shí)補(bǔ)償矯正。新課教學(xué)（35分鐘）【提出問題】問題1：如何測量一個(gè)額定電壓為25v小燈泡的額定功率？說出你的實(shí)驗(yàn)方法，所要測的物理量，需要的實(shí)驗(yàn)器材，并請畫出電路圖。圍繞老師問題，通過對比伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)，按要求回答問題。利用已學(xué)伏安法測電阻和電功率知識，引導(dǎo)學(xué)生思考如何進(jìn)行測量小燈泡電功率電路設(shè)計(jì)。問題2：如果要測量低于或高于額定電壓下的小燈泡實(shí)際功率，還需要什么電路元件可以幫助改變小燈泡兩端電壓？按要求回答：滑動(dòng)變阻器。引導(dǎo)學(xué)生掌握利用滑動(dòng)變阻器改變小燈泡兩端電壓，為實(shí)驗(yàn)探究小燈泡不同電壓下的實(shí)際功率奠定基礎(chǔ)。【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】1實(shí)驗(yàn)原理： 。2實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?。3實(shí)驗(yàn)電路圖：4實(shí)驗(yàn)表格：提示：在連接電路中，應(yīng)注意哪些？學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?；卮穑洪_關(guān)置于斷開的狀態(tài)；電流表、電壓表的選擇合適的量程和正負(fù)接線柱；滑動(dòng)變阻器滑片置于阻值最大端。根據(jù)小燈泡的額定電壓，選擇合適的干電池個(gè)數(shù)?？疾閷W(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力引導(dǎo)學(xué)生注意電學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中，要注意電路安全及電路元件的保護(hù)。【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】問題3：電路連好了，接下來怎么做呢？分別測量以下三種情況下的實(shí)際功率。1使小燈泡在額定電壓下發(fā)光，并記錄電流表、電壓表數(shù)值。2使小燈泡兩端電壓是額定電壓的12倍，并觀察小燈泡亮度，并記錄電流表、電壓表數(shù)值。3使小燈泡兩端電壓低于額定電壓02倍，并觀察小燈泡亮度，并記錄電流表、電壓表數(shù)值。按要求規(guī)范操作，準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，觀察小燈泡的亮度變化。根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究?！痉治稣撟C】根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)，分別計(jì)算小燈泡的額定功率是多少？當(dāng)小燈泡兩端電壓低于或高于額定電壓時(shí)，它的實(shí)際功率是多少？比較小燈泡的發(fā)光情況與實(shí)際功率的變化關(guān)系。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)際計(jì)算。體會(huì)不同電壓下小燈泡實(shí)際功率與額定功率的區(qū)別，認(rèn)識到實(shí)際功率是變化的，額定功率是不變的?！窘涣髟u估】1實(shí)驗(yàn)中，一位同學(xué)連接好電路，在閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)小電燈不亮，電流表無示數(shù)，但電壓表有示數(shù)。試分析電路中可能出現(xiàn)的故障。2另一位同學(xué)連接好電路后，閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)小燈泡特別亮。這說明他在閉合開關(guān)前沒有 。積極思考。回答問題。比較測量伏安法測電阻電路。能根據(jù)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的現(xiàn)象，準(zhǔn)確地找出電路連接時(shí)產(chǎn)生的故障。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)知識的遷移。拓展試驗(yàn)：安排學(xué)生，分組測量二極管在與小燈泡亮度相當(dāng)情況下，二極管兩端的電壓和電流值，并計(jì)算實(shí)際功率。比較亮度相當(dāng)時(shí)，二極管的實(shí)際功率與小燈泡實(shí)際功率的差異。分組測量二極管與小燈泡亮度相當(dāng)情況下的電流、電壓值，并計(jì)算實(shí)際功率。體會(huì)二極管在與小燈泡亮度相當(dāng)時(shí)，實(shí)際功率偏小，有利于節(jié)約能源。課堂小結(jié)5分鐘【課堂小結(jié)】1這節(jié)課同學(xué)們有哪些收獲呢？2同學(xué)們調(diào)節(jié)變阻器的過程中，小燈泡的電壓不在25V時(shí)，它此時(shí)的功率還等于它的額定功率嗎？燈泡的亮度將如何變化呢？電壓能太大嗎？3實(shí)驗(yàn)中對小燈泡的實(shí)際功率進(jìn)行了三次測量，是否可以將三次測量的功率求平均值？【鞏固練習(xí)】學(xué)生按要求主動(dòng)回答問題。體會(huì)1小燈泡實(shí)際功率隨燈泡兩端電壓增加而變大；小燈泡的額定功率始終保持不變。體會(huì)2用小燈泡兩端電壓高于或低于其額定電壓，小燈泡不能正常工作。用電器應(yīng)在額定電壓下工作。進(jìn)一步領(lǐng)會(huì)和理解小燈泡實(shí)際功率與額定功率不同。進(jìn)一步理解本次實(shí)驗(yàn)探究目的。作業(yè)布置完成課后動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理第1、2、4題。按要求完成鞏固知識